一、初三物理 欧姆定律 易错压轴题（难）
1．小明同学用如图甲所示的电路，探究“电流与电压和电阻的关系”，电源电压15V保持不变，滑动变阻器的规格是“50Ω 1A”，满足测量需求的电流表、电压表各一个，阻值为10Ω、20Ω 、30Ω 、40Ω 的定值电阻各1个。
(1)连接电路时开关应处于_____（填“断开”或“闭合”）状态。
(2)根据图甲所示的电路图，将图乙所示的实物图连接完整，要求闭合S后，滑片P向左移动时电流表示数变大。 （________）
(3)小明先探究“电阻R一定时，电流与电压的关系”，他将阻值为10Ω的定值电阻作为
R0接入电路，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P，测出电阻两端电压及对应电流，记录
在下表中。 实验次序 1 3.0 0.30 2 4.0 0.41 3 5.0 4 6.0 0.59 UV IA
①第3次实验时，电流表的读数如图丙所示，则此时流经电阻的电流为_____A。 ②分析数据，可以得出结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流和导体两端的电压成_____。
(4)小明再探究“电压U0一定，电流与电阻的关系”。
①他将10Ω的电阻接入电路，闭合开关S，调节滑片P到适当位置，读出电流表示数记入下表中。
②断开开关S，小明用20Ω的电阻代替10Ω的电阻，闭合开关S，移动滑片P使滑动变阻器接人电路的阻值_____（填“增大”或“减小”），他这样做的目的是：_____。 实验次序 1 2 3 4
R/Ω I/A 10 0.60 20 0.30 30 0.20 40 0.15
③老师指出上表的数据中有一组数据不符合实际，你认为这是实验次序_____的数据。 ④若不更换实验器材和电路，在实验过程中小明为了能够利用上述4个定值电阻，顺利得到4组I、R数据、完成实验，所保持不变的电压U0的取值范围应满足_____。
【答案】断开； ； 0.5； 正比； 增
大； 控制定值电阻两端的电压一定； 4； 6.67V~10V； 【解析】 【详解】
(1)[1]连接电路时开关应处于断开状态；
(2)[2]滑片P向左移动时电流表示数变大，即电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，由表中数据，电压表示数为：
U?IR=0.60A?10Ω=6V，
故电压表选用大量程与电阻并联，连接如图所示：
(3)[3]第3次实验时电流表的读数如图丙所示，电流表选用大量程，分度值为0.1A，则此时流经电阻的电流为0.5A；
[4]分析数据，考虑到误差因素，电压与电流之比：
R?U3.0V==10Ω， I0.30A故可以得出结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流和导体两端的电压成正比； (4)[5][6]根据串联分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成20Ω的电阻，电阻变大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律，移动滑片使滑动变阻器接入电路阻值变大，所以他这样操作的目的是控制定值电阻两端的电压一定；
[7]因电源电压15V保持不变，滑动变阻器的规格是“50Ω 1A ”，即变阻器的最大电阻为
50Ω，在第4次实验中，根据电阻的串联和欧姆定律，电路的最小电流为：
I最小?U15V=?0.167A，
R定?R滑大40Ω+50Ω大于0.15A故实验次序4的数据不符合实际；
[8]滑动变阻器的规格是“50Ω 1A”，表示变阻器允许的最大电流为1A，因电流表选用大量程0?3A，根据串联电路电流的规律，电路中允许通过的最大电流为1A，由欧姆定律的变形公式R?U，此时电路中的总电阻最小，所对应的定值电阻为最小电阻：IUmax?ImaxR1=1A?10Ω=10V；
R1=10Ω，此时变阻器连入电路中电阻最小，分得的电压最小，故电压表的最大示数为：
当变阻器的最大电阻连入电路中时,变阻器分得的电压最大,根据串联电路电压的规律,电压表示数最小为Umin，根据串联电路电压的规律和分压原理：
U?UminR滑? UminR定当变阻器的最大电阻为50Ω接入电路中时，对应的定值电阻最大为40Ω 即
15V?Umin50Ω=
Umin40Ω解得控制的最小电压Umin=6.67V； 所以U0的取值范围应满足6.67V~10V。
2．某小组同学准备探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验器材有：干电池2节，滑动变阻器（20Ω，1A）、电流表、电压表、开关各一个，不同阻值的定值电阻及导线若干，图甲是他们连接的实验电路。
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